1. Physical Properties of Aluminum
  2. History of Aluminum
  3. Characteristic of Aluminum
  4. What is the Cast Aluminum　？
  5. Characteristic according to Kind of Cast Aluminum
  6. The method of production of cast aluminum

　Now, cast aluminum came to be used in many fields, such as building materials, an industrial machine, medical equipment, and daily necessaries.

　It is exactly because it was excellent in physical properties and the characteristic of aluminum itself that a very young metal and aluminum came to be used widely compared with other metal.

　Then, before obtaining an understanding about cast aluminum first of all, I wish to describe the physical properties of aluminum, history, and the characteristic.

Physical Properties of Aluminum

アルミニウム（ＡＬＵＭＩＮＩＵＭ）　周期律第３族金属元素
元素記号Al
原子番号１３
結晶構造面心立方格子結晶構造
原子半径1.428Å
原子容量9.99cm3/ｇ・Ａｔｏｍ
密度2.70g/cm3
融点660.4℃
沸点2470℃

２.History of Aluminum

　When aluminum ranks 3rd elements next to oxygen and silicon on the earth, but Not a natural metal but as large compound of associative strength carried out and existed in the crust, it is not discovered easily. Since discovery of an aluminum simple substance is after electrolysis is invented. Its discovery has passed only about 200 years.

1807年イギリスの電気化学者H.デービィ卿が、電気法により金属ベースの酸化物を発見
1809年Ｈ．デービィは鉄と酸化アルミニウムの合金を作ることに成功。
1821年アルミニウムの原鉱石（ボーキサイト）が南フランスで発見。
1825年デンマークの電気物理学者Ｈ．Ｃ．エルステットが、アルミニウムを発見。
1888年オーストリアの化学者Ｋ.Ｊ.バイヤーが、ボーキサイトからアルミナを取り出す新しい方法を開発。
1929年日本でアルマイト処理技術を発明
1934年日本初のアルミ精錬が長野で開始
1959年レディーメードのアルミサッシが登場し、住宅での使用が増加
1966年～玄関ドア、船など、多岐に渡ってアルミが使用されるようになる。
　1968年に、日本初の超高層ビル、霞ヶ関ビルの外壁などに使用された。
　1969年には、総需要が100万トンを超えました。
1970年1971年にはオールアルミ製の缶ビールが発売。
1987年年間総需要が300万トンを超える。軽量化や材料のリサイクル化の普及
1994年再生アルミを使った地下鉄車両が登場。
1995年アルミ缶のリサイクルが促進される。翌1996年には再資源化率が65.7％になる。
　また、年間総需要が、400万トンを突破。

３．Characteristic of Aluminum

　Aluminum is metal with many features which are not looked at by other metal.However, the feature cannot satisfy all of demands.

　Then, the aluminum alloy was produced in order to satisfy various needs, having the original characteristic of aluminum.

（１）軽い比重は2.7　鉄の1/3
（２）強い


銅や亜鉛、マグネシウム、ケイ素、リチウムなどと合金にすることにより強度を増すことが出来ます。高層ビルのサッシなど、強度の要求されるところにも使われるようになりました。
（３）腐食しない

アルミは、酸化しやすい金属なので酸化皮膜がすぐに生成します。この酸化皮膜（アルミナ）が保護膜となるので、大変耐蝕性がよいのです。
（４）加工がしやすいアルミは圧延、押出、鍛造、成形など加工が容易です。
（５）電気を通す

純アルミの電気伝導率は、銅に次いで高い電気伝導率を持つ金属です。重量の軽減が望まれている高圧送電線は、今ではほとんど銅からアルミに代わっています。
（６）熱しやすく冷めやすい

アルミの熱伝導率は、銅の約２／３で、鉄の約３倍です。だから、アルミ製のやかんはすぐにお湯が沸くのです。
（７）磁気を帯びない磁石にくっつきません。電子機器に多く使われています。
（８）反射性が高いアルミは熱や光、電波をよく反射します。
（９）低温に強い

伸びやねばりが強い（じん性）という特性を持っていますので、－196℃の低温にも耐えることが出来ます。
（１０）真空特性が良いガス放出が他の金属に比べて非常に少ない。
（１１）鋳造しやすいアルミは融点が低いので（660.4℃）、溶解が容易です。
（１２）接合性が良い溶接、はんだ付け等で容易に接合できます。
（１３）毒性が無いアルミは無臭、無害です。
（１４）見ためが美しさ
（１５）リサイクルしやすい

４．What is the Cast Aluminum　？

　Cast aluminum means the product which is poured into the mold created with sand etc. and is made.

　Moreover, the thing of the method of melting and pouring in casting and making is said.

５．Characteristic according to Kind of Cast Aluminum

　In order to make the product according to various uses, many aluminum alloys for aluminum castings were produced, and various casting plans were developed.

　For example, as construction materials, such as a curtain wall, a sash, etc. in which intensity, such as windproof pressure, is demanded, As parts, such as which is looked at by industrial machines including an automobile engine which can ask for wear resistance, such as the parts which served as an ornament, an aluminum wheel of a car, etc. such as the parts of a medical machine which a weight saving follow.

　And aluminum is used for many products such as parts of the agricultural related materials as which corrosion resistance is required,

　And aluminum is used for many products which are from life articles, such as a ladder and a stepladder, to daily necessaries, such as pots and pans.

　There is the following kind of aluminum casting alloys.

Aluminum casting alloy standard
１）　AC2A,AC2B(AL-Cu-Si系)
　　　鋳造性が良く、引張りに強く、切削し易く、また溶接も容易です。
２） AC3A（AL-Si系）
　　　流動性が良く、薄肉の大型カーテンウォールなどに用いられます。
　　　また、耐蝕性に優れています。
３）　AC4C（AL-Si-Mg系）
　　　鋳造性が良く、切削し易く、耐蝕性にも優れているが、伸びや耐力に劣ります。
４）　AC4B（AL-Si-Cu系）
　　　鋳造性が良く、切削し易く、耐蝕性にも優れているが、伸びや耐力に劣ります。
５）　AC4D（AL-Si-Mg-Cu系）
　　　Al-Si系の熱処理による硬化性を高め、強度と靭性を高めた合金で、
　　　耐蝕性に優れています。
６）　AC7A（AL-Mg系）
　　　耐蝕性に優れ、強度、伸び、靭性も良好な材料です。
　　　但し、鋳造性が悪いため同質の製品を求めるのは困難です。
７）　AC9A、AC8B、AC8C（AL-Si-Cu-Ni-Mg系）
　　　熱膨張係数が小さく耐摩耗性、耐熱性に優れています。
　　　自動車エンジン用として多く用いられています。
８）　AC9A、AC9B（AL-Si-Cu -Mg-Ni系）
　　　熱膨張係数が最も小さく耐摩耗性、耐熱性に優れていますが鋳造性、
　　　切削性に劣ります。

６．The method of production of cast aluminum

　Casting is said to have begun overseas at the Bronze Age around B.C. 3500, and to have started in the 3rd century (the first half of the Yayoi period) B.C. in Japan.

　It was a sand mold casting process which is depended on sand casting and said in the present age.

　Casting "existed" from such primitive ages.

　At first, it came to be used for a vessel such as daily necessaries and a festival and has developed greatly as a material of arms.

　Moreover, a process also developed as the time passes, and it have become able to build a complicated machine tool.

　Although the Industrial Revolution started as it responded to development of such a casting, it is not an overstatement.

　It is a reason which the cast called "rice of industry."

　Ｈere, the plan was indicated.

1）Sand casting method


 砂を固めてつくった砂型に溶解した金属を流し込んでつくる方案で、Vプロセス、生型、自硬性、熱硬化型、ガス硬化型、消失模型、などの鋳造方案があります。その中の代表的な鋳造方案をご紹介します。
  • （１）Vプロセス鋳造法とは⇒詳しくはこちら
  • （２）生型鋳造法とは

    		型の入った木枠に適当な量の水等を加えた砂をいれてつくる砂型で鋳造する方法
  • （３）自硬性鋳造法とは

    		型の入った金枠に鋳物砂（硅砂）に樹脂と硬化剤を混ぜた砂を入れてつくった砂型で鋳造する方法
  • （４）消失模型鋳造法とは



    		蝋や発泡スチロール等で作られた原型の周りに耐火材がかぶせられ、原型を融かし去ってできた空洞に溶融した金属を流し込む事によって鋳造品を得る方法。
  • （５）ガス硬化型鋳造法とは

    		粘結剤を混ぜた鋳型砂で造型し、硬化ガスを通じて硬化させる方法。
  • （６）熱硬化性鋳型(シェルモ
    　　　ールド法)とは
    		加熱した金型にレジンコーテッドサンドを吹き込み造型・硬化させる方法。
2）Metallic mold casting process

 鋳鉄や耐熱合金鋼でつくられた鋳型に溶解した金属を流し込んでつくる方案です。金型鋳造法には下記の種類があります。
  • （１）重力鋳造法とは

    		加熱した金型にレジンコーテッドサンドを吹き込み造型・硬化させる方法
  • （２）ダイカスト法
  • （３）低圧鋳造法
  • （４）高圧鋳造法
3）Precision casting method 　
  • （１）インベストメント鋳造法とは

    		ワックス模型の周囲に耐火物層を形成したのち、脱ろう、焼失させる方法
  • （２）セラミックモールド法とはエチルシリケートを粘結剤とした流動砂を流し込み硬化させる方法
  • （３）プラスターモールド法とは石膏・水と砂を混ぜたもので、鋳型を造る方法
4）Centrifugal casting process

 高速で型を廻してその中に流し込んで作る方法で水道管に使われる鋳鉄管などを作るのにこの方案が使われます。